最強酸

初高中範圍內“最強酸”指的是所學的一種酸性及氧化性特彆強的含氧酸——高氯酸.其中氯離子顯+7價。其酸酐是七氧化二氯。

人們習慣地將酸性超過純硫酸的酸或酸性介質叫做超酸（或超強酸）。

基本介紹

• 中文名：最強酸
• 狹義：高氯酸
• 廣義：酸性超過純硫酸的酸
• 別稱：超酸、超強酸

定義

中學化學範圍內“最強酸”指的是所學的一種酸性及氧化性特彆強的含氧酸——高氯酸.其中氯離子顯+7價。其酸酐是七氧化二氯。

人們習慣地將酸性超過純硫酸的酸或酸性介質叫做超酸（或超強酸），由於純H2SO4的H0為-11.93，因而凡是H0<-11.93的酸性體系都叫做超酸。

化學性質

液體超強酸，有的比100%硫酸的酸性強近10^12倍，有嚴重腐蝕性和公害。全氟磺酸樹脂（Nafion-H）是現在已知的最強固體超強酸，具有耐熱性能好、化學穩定性和機械強度高等特點。一般是將帶有磺酸基的全氟乙烯基醚單體與四氟乙烯進行共聚，得到全氟磺酸樹脂。由於Nafion-H分子中引入電負性最大的氟原子，產生強大的場效應和誘導效應，從而使其酸性劇增。與液體超強酸相比，用作催化劑時，易於分離，可反覆使用。且腐蝕性小，引起公害少，選擇性好，容易套用於工業化生產。

世界上已開發和研製了比硫酸、鹽酸；硝酸酸性強幾百萬倍，甚至幾十億倍的超強酸。 這些超強酸，酸性極強。以HF～SbF₅為例，物質的量為1：0．3的氫氟酸和五氟化銻混合時的酸性強度要比無水硫酸(100%)的強度約大1億倍。而HF～SbF₅的物質量比1：1時其酸性估計可達無水硫酸的10萬兆倍。這些超強酸如魔酸，它是五氟化銻和氫氟酸按體積比1：1製成的混酸。其酸度只是無水硫酸的100倍，在世界市場上已有商品出售,超強酸在化學和化學工業上,極有套用價值，它既是無機及有機的質子化試劑，又是活性極高的催化劑。過去很多在普通環境下極難實現或根本無法實現的化學反應在超強酸環境中。卻能異常順利地完成。

酸度函式

在水溶液中所有的強酸都被拉平到H3O+離子的強度，在一些酸性非水溶劑中，拉平作用不會發生，酸強度可達到水溶液中的10的十次方或更多倍，在這類溶劑中，常用酸度函式H0來描述酸的強度。

眾所周知，純HSO₃F是一種強的給質子試劑，在該溶劑中加入Lewis酸、SbF₅與SO₃物時能大大增加HSO₃F的酸度。

自遞平衡

HSO₃F+HSO₃F = [H₂SO₃F]⁺+[FSO₃]^-

SbF₅和SO₃的加入導致平衡向右移動，從而提高了H₂SO₃F⁺的濃度，反應式為：

SbF₅+2HSO₃F ⇋ H₂SO₃F⁺+[SbF₅(SO₃F)]^-

2SbF₅+2HSO₃F ⇋ H₂SO₃F⁺+[Sb₂F₁₀(SO₃F)]^-

3SO₃+SbF₅+2HSO₃F ⇋ H₂SO₃F⁺+[SbF₅(SO₃F₄)]^-

H₂SO₃F幾乎能使所有的有機化合物加合質子而產生碳鎓離子，例如：

R₃CH+HSO₃F⁺ ⇋ R₃CH2⁺+HSO₃F ⇋ H₂↑+R₃C⁺+HSO₃F

這一反應中，先有H₂SO₃F⁺付出一個質子給R₃CH，接著放出氫氣生成碳鎓離子。

魔酸

很長的一段時間內，人們認為王水就是酸中之王，是最強的酸了，因為即使是黃金，遇到王水也會像“泥牛入海”一樣很快變的無影無蹤。直到有一天奧萊教授和他的學生偶然發現了一種奇特的溶液，它能溶解不溶於王水的高級烷烴蠟燭，人們才知道王水並不是最強的酸，還有比它強的酸，這就是魔酸。

在超強酸中，把其中的SbF₅-HSO₃F體系叫做魔酸，魔酸的H0約為-27。

它們的酸性強的令人難以置信，比如氫氟酸和五氟化銻按1 ：0.3（摩爾比）混合時，它的酸性是濃硫酸的 1億倍；按1 ：1混合時，它的酸性是濃硫酸的1000億億倍。所以王水在它們面前只能是“小巫見大巫”。

氦合氫離子

中文名:氦合氫離子

化學式:HeH+

摩爾質量:5.010428282 g/mol

pKa: -63

它首次發現於1925年，通過質子和氦原子在氣相中反應製得。它是已知最強的酸，質子親和能為177.8 kJ/mol。這種離子也被稱為氦氫分子離子。

套用

由於超酸具有高強度的酸性和很高的介電常數，能使很弱的鹼質子化，能使非電解質成為電解質，因而可以作為良好的催化劑，使一些本來難以及你進行的反應在較溫和的條件下進行，因而在飽和烴的裂解，重聚，異構化，烷基化反應中都被廣泛的套用。